超分子機能化学研究室

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生体高分子を用いた超分子合成とその機能化

超分子機能化学研究室は、生体高分子（特にモノクローナル抗体）と人工の高分子や低分子を複合化し、それぞれの長所を融合した機能性材料の創製を目指しています。
生体分子の構造的なエッセンスを抜き出し、それを代わりに担う分子や高分子を設計・合成して、特異的に集積した材料で新しい機能を目指しています。
近年は、余剰資源である硫黄を原料にした硫黄含有ポリマーの研究にも取り組んでいます。

Research研究课题

抗体などの生体高分子と人工の高分子・低分子を組み合わせ、今までにない機能をもつ材料をつくることを目指しています。研究テーマには、抗体と金属錯体の複合触媒、光で起こる電子の受け渡しの制御、非共有結合を使った材料などがあります。

※示意图

光で電子を動かす抗体複合体↗

ポルフィリンに結合する抗体を作り、光を当てたときの電子の受け渡し（光誘起電子移動）が速まることを確かめました。抗体とポルフィリンの複合体で、水素を発生させる仕組みも作りました。

※示意图

抗体と金属錯体の触媒↗

抗体と金属錯体を組み合わせた複合体を触媒に使います。これまでに、鉄ポルフィリンと抗体の複合体が過酸化反応を触媒し、ロジウム錯体と抗体の複合体がアラニンの前駆体からL体を生成することを示しました。

※示意图

非共有結合でつなぐ材料↗

弱い非共有結合を使った材料を作っています。これまでに、光でゲルどうしの接着と解離を切り替える仕組みや、水素結合と金属とリガンドの相互作用で架橋し、自己修復性と形状記憶性を示す材料を開発しました。

※示意图

高分子で電子移動を制御↗

光合成ではタンパク質が電子の受け渡しを制御していることを手がかりに、人工の高分子で同じ制御を試みています。ポリビニルピロリドンとポルフィリンが錯体を作ると、光で生じる電子移動生成物が多くなることがわかりました。

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